□ 记者 张宣 程晓琳 王梦然
5月28日，被称为“工业皇冠上的明珠”的C919大型客机圆满完成首个商业航班飞行。C919是我国首款完全按照国际先进适航标准研制的单通道大型干线客机，也是国家科技能力、工业水平和综合实力集大成者。其商业首飞成功的背后，闪耀着不少“江苏元素”，展现出“江苏制造”的硬核科技实力。
南京：激光精准焊接机身壁板结构
“我们的研发成果‘双光束双侧同步焊接技术’应用于C919大型客机机身壁板结构。为我国航空航天制造水平与全球竞争力的提升作出了重要贡献！”南京激光院“航空航天轻合金大型复杂结构精准激光焊接技术与装备”项目经理唐一峰介绍， C919大型客机的机身壁板结构常被称作“骨架蒙皮结构”，或“蒙皮-桁条T型结构”，就是机身壁板内部有长桁条作为骨架支撑连接，外部蒙上一层金属板，形成一个共同作用体系。这样既能够实现机身结构的轻质，又能够保证机身结构的强度。
“激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法，对零件的装配精度要求较高。”唐一峰表示，铝合金、镁合金等轻合金属于激光焊接的高反材料，焊接过程中容易出现气孔和裂纹，焊接后应力大、变形难以控制。“所以飞机机身壁板的焊接难度极高。”
“我们通过双光束双侧同步焊接技术实现了桁条与蒙皮T字型接头的双侧同步焊接。这样既改善了长焊缝的焊接接头变形问题，又提高了它的强度。”唐一峰介绍，相比于航空航天大型复杂壁板舱体制造通常采用的传统铆接工艺，双光束双侧同步焊接技术能够减少壁板5%的结构重量，降低15%的制造成本，并具有气密性好、疲劳性能高、生产效率高、容易实现自动化、柔性化等优点。
苏州：发动机火焰筒不惧极端高温高压
在现代航空飞行中，发动机被称为飞机的“心脏”，扮演着至关重要的角色。苏州市产业技术研究院声光微纳技术研究所副所长姜巍告诉记者，研究所参与研发的冷却气膜孔激光加工技术，保证飞机发动机火焰筒在极端高温高压环境下长时间稳定工作。此项技术达到国际较高水平，打破了国外技术垄断。
“火焰筒气膜孔作为一种高度复杂和精密的热力机械，研发难度高且容错率低。”姜巍介绍，火焰筒是发动机最重要的受热部件之一，随着航空发动机性能不断提升，航空发动机燃烧室进口温度也随之不断升高，为保障火焰筒在极端高温环境下长时间稳定持续工作，需要改进火焰筒材质来增加整体耐高温能力的同时对其进行冷却降温。
如何验证飞机零部件的环境可靠性？苏州东菱振动试验仪器有限公司实验室董事长、总经理李东介绍，公司积极参与到国产大飞机C919型客机相关科技攻关和技术突破中，先后完成了发动机风扇增压级、高压压气机、燃烧室、高压涡轮、低压涡轮、机械系统等零部件的环境可靠性试验。自主研制开发了一批用于发动机零部件测试服务装备，并在实验室成立了发动机零部件疲劳强度试验中心，重点开展航空发动机零部件测试试验装备研制、技术研究、验证服务等。
飞机也有“皮肤”。在飞机制造和日常维护中，航空涂料就像是飞机的“皮肤”，需要满足耐附着力、柔韧性、抗冲击性、耐腐蚀性、保光性、保色性等严苛的要求。为何PPG能获得中国商飞的青睐？PPG航空材料（苏州）有限公司相关负责人告诉记者，公司研发的产品耐附着力、耐腐蚀性、耐温变性、柔韧性、抗冲击性、保光性、保色性、抗紫外线性和抗电子性等性能表现突出。在C919项目中，除了传统的涂料和密封剂之外，PPG还为C919大型客机研发了4块驾驶舱风挡玻璃，相比传统机型的6块平面风挡玻璃设计，PPG的先进大曲率承重技术不仅为驾驶员提供更好的视界，降低飞机风阻，同时也为大型客机显著“减重”。
无锡：超算大大降低飞行模拟设计成本
国家超算无锡中心的超算系统峰值性能12.5亿亿次，计算能力相当于200多万台普通笔记本电脑同时工作，持续性能9.3亿亿次，性能功耗比每瓦特60.5亿次……自发布以来，它已连续4次荣获世界超级计算机TOP500榜单第一。近年来，中心开展了C919大型客机多种飞行状态的模拟，完成了C919大型客机相关特性的精细数值模拟，计算网格规模由千万网格提升到2亿网格，计算时间缩短到10小时以内，大大减少了风洞试验次数，降低了设计成本。
中航雷华柯林斯（无锡）航空电子设备有限公司负责为C919大型客机提供综合监视系统。“整个系统研发历时7年，背后不知道克服了多少困难、经历了多少次试验。”雷柯航电总经理楼敏炫介绍，航电系统相当于飞机的大脑和中枢神经系统，作为C919的核心航电系统之一，综合监视系统号称飞机的“千里眼”，由气象雷达、空中防撞系统、近地警告系统、应答机组成，可以帮助大飞机探知500公里以外的情况，在起飞、巡航、进场和着陆等飞行过程中为飞行员提供实时准确的周边飞行环境信息，为飞机飞行提供安全保障。
南通：专用电缆耐温等级可达200℃
C919大型客机上使用的航空导线、乘客舷窗分别由位于南通的通光集团和铁锚玻璃提供，坚持“专精特新”发展，“南通制造”为大飞机产业链自主可控作出了贡献。
“我们为C919大型客机提供了专用电缆，相较于普通电缆，它的耐温等级可达200℃，而且重量更轻。”通光集团董事长张忠介绍，参与大飞机配套产品研发的过程中，企业技术水平不断提升，一共申请了14件专利，其中发明专利就有6件。“我们刚刚已经获得了中国商飞PCD（工艺过程控制）认证。坚信在不久的将来，通光的航空导线一定能为C919飞机的国产化贡献更多力量。”张忠说。
乘客舷窗指的是位于飞机客舱旅客座椅两侧的观察窗玻璃，每架C919大型客机上配置82块，相较于铁锚玻璃之前制造的普通玻璃，在加工难度、品质控制、适航管理等方面具有更高要求。从2013年开始，铁锚航空透明件团队相继突破定向有机玻璃热成型后热松弛等工艺技术难题，于2016年通过商飞认证，正式成为C919乘客舷窗唯一供应商。目前，铁锚玻璃已经为国产C919大飞机提供了14架次的舷窗玻璃。后续还在研发驾驶舱玻璃等中国商飞其他民用项目的透明件玻璃。
镇江：解决复合材料与金属连接制孔难题
位于镇江大港新区的海鹰特种材料有限公司，是一个专门为大飞机项目而生的“存在”。为完成C919国产大型客机机构研制，海鹰特材成立装配制造技术中心，组建了一支专业的航空装配团队，从2013年交付C919客机副翼“铁鸟”试验件开始，10年间装配制造技术中心共完成了10架份后机身后段和3架份副翼制造，攻克了大量技术难题。
海鹰特材董事长高志强介绍，C919副翼铁鸟试验件交付任务是海鹰特材公司迎来的“首次大考”，团队在2个月的时间里完成全部零件的成型、机加、封边、打磨、喷漆、检测以及试验件的装配和总检工作，并针对技术难题进行重点攻关，解决了复合材料及其与铝、钛等金属连接制孔难题。
“C919后机身后段是全机复合材料应用占比最大的部段之一，包括数十个复合材料件，数百个金属件、配套材料和上万个紧固件，海鹰特材及时完成任务交付产品，助力C919国产大型客机在首飞仪式上精彩亮相。”海鹰特材装配制造技术中心班组长廖攀介绍说。
怀揣“青云之志”，接续“逐梦蓝天”。为满足更大的市场需求，海鹰特材二期项目建设也已正式启动，预计明年完成所有工艺设备到厂及安装调试，2025年将具备年产C919大型客机项目50架份后机身前段、后段、垂尾壁板和25架份副翼、翼身整流罩的复合材料零件批生产能力，同时兼顾其他复合材料任务的研制需求。届时，海鹰特材产值将达到7亿元，带动镇江新区航空航天产业进入产业化新的发展阶段。
据了解，目前C919飞机上复合材料在整机材料使用中占比11%左右，从国际水平看，部分型号客机使用的复合材料占每架飞机的50%以上，这对供应商复合材料供应能力提出更高要求。以航天领域人才、技术为支撑，海鹰特材公司围绕C919国产大飞机和国产航空发动机业务进行市场开拓和技术攻关，高志强表示：“作为国产大客机产业链中的一环，海鹰特材公司将抓住发展机遇期，在二期、三期工程中逐步提升智能制造能力水平，为实现国产大飞机规模化、系列化发展贡献力量。”
